过去可能是未来？研究称亚原子层面时间可逆

原标题：过去可能是未来？研究称亚原子层面时间可逆 来源：参考消息网

参考消息网11月30日报道 香港《南华早报》网站11月26日发表题为《量子研究人员说，在亚原子层面，过去可能是未来》的文章，作者是斯蒂芬·陈。全文摘编如下：

根据一项新研究，在量子物理学的世界里，时间既可以向前流动，也可以向后流动，这一罕见现象可以在一项精心设计的实验中得到观察和测量。

量子力学最令人困惑的一点是，亚原子粒子可以同时具备不同的物理性质——比如以相反方向旋转，这被称为叠加。

近一个世纪以来，量子物理学家一直在争论叠加定律能否应用于时间。如果可以，那将使亚原子粒子能够同时经历过去和未来。

这场争论远未尘埃落定，部分原因是目前尚不清楚在何种情况下时间可以逆转，以及如何探测这样的事件。

英国布里斯托尔大学量子物理学家朱莉娅·鲁比诺和她的同事发现，当系统的混沌减少时，时间箭头在一个只包含几个亚原子粒子的简单量子系统中向后指。这篇论文26日发表在英国《物理学通讯》杂志上。

这一现象只能在系统极其稳定、只有少量无序（即“熵”）时观察到。鲁比诺说：“在测量之前，我们不知道一个量子比特（量子粒子）‘在时间上前进’还是‘在时间上后退’。”这些粒子的时间旅行是回到过去还是前往未来，在对它们进行测量之前无法知晓。

鲁比诺说：“尽管根据我们日常生活的体验，这种想法似乎相当荒谬，但在最根本的层面上，宇宙法则是以量子-机械原理为基础的。”

虽然时间通常被视为一个不断增加的参数，但“我们的研究表明，在量子力学语境下管理时间流动的规律要复杂得多。这或许表明，在量子法则发挥关键作用的一切语境中，我们需要重新思考我们如何体现这一数量”。

像艾萨克·牛顿这样的伟大思想家一直在考虑时间问题。他们认为存在一种“宇宙时钟”，宇宙中万物生死都受其管理。

爱因斯坦用他的相对论挑战了牛顿的绝对时间（和空间）理论。相对论认为，对于一个以光速旅行的人来说，时间暂停了。

据爱因斯坦说，理论上，速度超过光速的人会看到时间倒退。但他接着说，没有什么比光更快，因为一切都是从宇宙诞生那一刻起就确定的。

换句话说，时间箭头总是指向前方。

鲁比诺和她的同事说，时间的常见定义适用于一个存在大量混乱的大型系统。在这些系统中，确实不可能及时捕捉到一个后退的运动。但她说，在一个稳定的小型系统中，这种现象更容易被发现。

她说：“我们可以用每天早上在例行活动中所做的事情作为例子。如果我们看到我们的牙膏从牙刷回流到牙膏管里，那么毫无疑问这是我们这一天的逆转。但是，如果我们轻轻地挤牙膏管，只让一小部分牙膏露出来，那么我们就不会那么不容易看到它重新进入牙膏管——它会被牙膏管的减压给吸进去。”

鲁比诺和她的团队提出设计两种量子机器。一种像发动机一样工作，可以将热量转化为机械运动；另一种像冰箱一样工作。他们希望以此验证自己的理论——通过测量这些装置中量子粒子的无序程度，他们可以确定时间箭头的方向。